瓦图京曾信誓旦旦地向斯大林保证，说解放沃罗涅日的战斗将在几天后展开，结果一拖再拖，直到进入了九月。
由于斯大林格勒的形势严峻，朱可夫指挥第24、第66集团军和近卫第1集团军，于9月5号佛晓对保卢斯的第6集团军实施了突击。但由于准备不足，反击未达到预期目标。当晚，斯大林亲自给朱可夫打电话，命令他继续实施反突击。
但令人遗憾的时候，朱可夫第二天组织的进攻，再次遭到了失败。他试探从北面突击，恢复与第62集团军之间的联系，但依旧以失败告终。
瓦图京部队对沃罗涅日的进攻，就是在这种情况下匆匆展开的。在接到了斯大林的进攻命令后，瓦图京只用了一个小时，就把部队投入了战斗。
由于瓦图京的战役准备时间过长，再加上又进行过几次试探性进攻，因此引起了德军的警觉，他们在苏军可能突破的地区加强了防御。
在经过四个多小时的激战之后，隶属于第6集团军的步兵第141旅，终于成功地渡过了沃罗涅日和顿河，并在顿河西岸建立了一个宽八百米，纵深一公里的登陆场。
德军见到苏军在顿河西岸建立了一个登陆场，立即进行了疯狂的反扑，步兵在坦克和大炮的掩护下，向登陆场发起了一拨又一拨的冲锋，企图将步兵第141旅的指战员，都赶进顿河去。
瓦图京自然不肯轻易地放弃这个费了九牛二虎之力才得到的登陆场，连忙命令第6集团军司令员哈里东诺夫，派部队去加强登陆场的守备力量。
接到命令的哈里东诺夫不敢怠慢，连忙命令刚渡过沃罗涅日河的步兵第160和第174师，前去增援正在坚守登陆场的第141旅。
德军自然不肯让苏军的增援部队轻易地渡过顿河，便用炮火封锁了河面，将一只又一只满载着战士的小船炸得粉碎。步兵第160师的一个团原有1200人，等他们登上顿河西岸的登陆场时，只剩下了三百多人，剩下的都牺牲在河里。
虽然看到部队伤亡惨重，但担心登陆场会丢失的哈里东诺夫，却继续命令部队实施强渡，赶过去支援正在苦战的第141旅。
战斗持续到天黑，才完全停止。原来有六千人步兵第160师，在经过了强渡和坚守登陆场的战斗后，只剩下了一千人。而最先建立登陆场的第141旅的情况也好不到哪里去，全旅四个营几乎全部打光了，只剩下旅直属部队的三百人。
看到顿河西岸的守军伤亡惨重，步兵第174师的师长向哈里东诺夫请示道：“司令员同志，您看我军在对岸建立的登陆场过于狭窄，如果在那里集中了过多的部队，一旦遭到敌人的炮击，势必会造成重大的牺牲。”
听完师长的担忧后，哈里东诺夫却表情严肃地说：“我们好不容易在顿河西岸建立了登陆场，怎么能轻易放弃呢？师长同志，立即派部队渡河，不管付出多么大的代价，我们都必须守住登陆场。”
正当顿河沿岸打得如火如荼时，待在司令部里的罗科索夫斯基接到了斯大林打来的电话。斯大林客气地问道：“你好，康斯坦丁·康斯坦丁诺维奇，最近怎么样？”
“您好，斯大林同志。”听到是斯大林找自己，罗科索夫斯基不免有些心情紧张，连忙恭恭敬敬地问：“请问您有什么指示吗？”
“你的防区最近怎么样，德国人有没有什么动静？”
“没有，斯大林同志，一切都是风平浪静。”罗科索夫斯基连忙报告说：“我们没有能力扩大占领的区域，敌人要想夺取我们防守的地域，也没有那么容易，因此双方目前处于平安无事的状态。”
“看来你的防区很安全啊，这样我也就放心了。”斯大林没等罗科索夫斯基开口问为什么放心，又继续接着说：“明天会有一个由社会各界组织的慰问团，到你们的方面军司令部去慰问。”说到这里，斯大林忽然压低嗓门说道，“其中有个人可是你的崇拜者哦，你一定要好好地接待她。”
听到斯大林用这种带调侃的语气说这番话，罗科索夫斯基的心里忽然有一种乖乖的感觉。他正想问自己的崇拜者是谁时，就听到斯大林又说：“罗科索夫斯基同志，目前斯大林格勒那里的情况很糟糕，坚守在那里的部队缺乏坦克和大炮，不知道你能否支援他们，加强他们的防御力量？”
罗科索夫斯基听到这里才明白，搞清斯大林绕了这么大一个圈子，就是想让自己派出部队去支援斯大林格勒方向。想明白这件事以后，他立即回答说：“斯大林同志，既然我们方面军的防区内没有战事，我可以把卡图科夫将军的坦克军去支援斯大林格勒。”
“卡图科夫？！嗯，是一位很不错的坦克兵指挥员，在莫斯科保卫战中，他在姆岑斯克地区的表现是非常抢眼的。”斯大林在夸完了卡图科夫后，继续问道：“他的坦克军什么时候能出发？”
“明天拂晓就能出发！”
“很好，”斯大林见达到了自己的目地，满意地点了点头，又和罗科索夫斯基寒暄了几句，便直接挂断了电话。
第二天一早，卡图科夫就指挥他的坦克军离开了防区，沿着还处于苏军控制的公路，浩浩荡荡地朝斯大林格勒方向开去。
坦克军离开后不久，来自莫斯科的慰问团就到了。正为一个坦克军离开，而闷闷不乐的罗科索夫斯基，将接待慰问团的事情，交给了军事委员沙巴林，自己和马利宁、卡扎科夫、奥廖尔他们研究如何调整部署，派部队去填补坦克军离开后空出的防御地带。